普通物理学

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出版者:南京大学出版社
作者:黄新民
出品人:
页数:593
译者:
出版时间:2005-8
价格:46.00元
装帧:
isbn号码:9787305044687
丛书系列:
图书标签:
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  • 电磁学
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具体描述

纵观物理学的内容,由两大部分组成,一个是以牛顿力学、麦克斯韦电磁学及热力学为基础而构成的经典物理学;一个是以相对论及量子力学为主要基础而构成的近代物理学。近代物理学是更为普遍的理论,它可以把经典物理作为一种特例包括进去。但是,对宏观领域内的绝大多数研究现象来说,经典物理不仅仍然适用,所得的结论的正确程度与近代物理的处理并无差异,而且方法更为简捷方便,所以经典物理并没有丧失其独立存在的价值,而且还在不断地取得新的进展和应用。从教材编排上来讲,以普通物理学教学大纲(非物理专业)为依据,确保作为一门基础课的普通物理学自身的系统性,把重点放在基本概念、基本原理和基本方法的阐述上,充分注意实验事实和方法。对物理概念和物理规律的叙述,力求严密、准确、重点突出,脉络分明,便于形成知识框架;注意启发思维,培养能力。

如何学好大学物理,关键在于方法。通过多年的教学和探讨,我们认为,学习物理知识时,应充分注意物理学自身的特点,物理学既是一门实验科学,又是一门概括性极强的理论科学。无论是研究物理运动还是研究物质的结构,都是以实验事实为依据通过具体的物理量、公式或定律所表述物理过程和现象的内在规律性形成相应的物理概念和物理图像,所以要深刻地掌握所学内容,就必须重视物理现象、物理过程的分析,须弄清所处的条件,明确其作用和联系,在思想上形成正确的物理图像,建立正确的物理概念;掌握每个物理量的物理意义,明确每个公式的适用对象、使用范围、条件,在理解的基础上记忆;弄懂物理定律、定理的确切含义,在此基础上运用分析和综合的方法,弄清物理理论的内容和意义。

《宇宙脉搏:从微观粒子到宏观星辰的奇妙之旅》 本书并非一本传统的物理学教科书,它旨在唤醒你内心深处对宇宙运作的好奇,以一种引人入胜、充满画面感的方式,带领读者踏上一场跨越时空维度的探索之旅。我们不在这里逐一推导公式,也不进行枯燥的理论演算,而是专注于揭示物理学的核心思想和那些令人惊叹的自然规律,让它们如同一幅幅生动的画卷在你的脑海中展开。 想象一下,我们首先潜入物质最微小的构成单元——原子核的深处。在那里,我们目睹质子和中子如何被一股被称为“强核力”的神秘力量牢牢捆绑在一起,构成稳定的原子核心。这股力量之强大,足以克服质子间剧烈的电斥力,也正是它,孕育了太阳耀眼的光芒,以及我们体内每一个细胞的生命能量。我们将探讨电子如何在特定的轨道上围绕原子核运动,它们能量的量子化又是如何决定了物质的化学性质,以及为何我们眼前的世界呈现出如此丰富多彩的景象。 接着,我们将目光投向支撑这一切的基础——时空。爱因斯坦的相对论为我们描绘了一个动态的宇宙织锦,其中质量扭曲着时空,而这种扭曲便是我们感受到的“引力”。我们将体验到,时间并非亘古不变的河流,它会随着速度和引力的不同而流逝得快慢不同。想象一下,当你在高速飞驰的宇宙飞船上,时间对你来说会比地球上的人们过得更慢;又或者,在黑洞强大的引力场边缘,时间几乎会凝固。这些看似科幻的描述,却真实地发生在宇宙的每一个角落,揭示了我们宇宙运行的深刻奥秘。 从微观的量子世界到宏观的宇宙尺度,我们将一同漫步。我们会惊叹于量子纠缠的“幽灵般的超距作用”,两个粒子即使相隔万里,也能瞬间感知对方的状态,仿佛心灵相通。我们会探索光的本质,它既是粒子又是波,这种波粒二象性打破了我们对物质的传统认知。然后,我们将跃升到星系的宏伟图景,那里,恒星在引力的作用下诞生、燃烧、死亡,最终留下超新星的壮丽遗迹,或是密度惊人的中子星和黑洞。我们将思考宇宙的起源,从一个炙热致密的奇点,经历一次爆炸性的膨胀——大爆炸,直至今日仍在加速膨胀的广阔空间。 本书还会触及电磁学的奇妙世界。我们会理解,电荷的运动产生了磁场,而变化的磁场又能激起电流,这正是发电机和电动机工作的基本原理。从手机信号的传播,到我们看到的彩虹,再到地球磁场保护我们免受太阳风的侵袭,电磁力无处不在,构成了我们现代生活的基础。我们将学习如何利用这些规律,掌握创造的无限可能。 我们还将探讨热力学定律,它们支配着能量的转换和传递。从一杯热咖啡的冷却,到宇宙整体能量的演变,热力学定律为我们描绘了世界万物变化的根本方向。我们会了解熵增原理,它揭示了为什么世界总是趋向于混乱和无序,也因此,生命和秩序的存在显得格外珍贵。 《宇宙脉搏》不仅仅是知识的罗列,它更是一种思维方式的引导。它鼓励你用科学的视角去审视周遭的一切,去提问“为什么”,去感受那些隐藏在日常现象背后的宏大规律。它将带领你理解,我们所居住的这个宇宙,是一个何其精巧、何其壮丽、何其充满智慧的系统。希望通过这次旅程,你能重新认识科学的魅力,体会到人类认识宇宙的伟大进程,并从中汲取灵感,去探索更多未知。

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目录信息

读后感

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用户评价

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这本书最大的亮点在于,它能够将抽象的物理概念与我们日常生活中的现象紧密联系起来。我之前对“振动和波”的理解一直停留在比较表面的层面,但这本书的讲解让我对这个领域有了更深入的认识。从简单的单摆运动,到复杂的阻尼振动和受迫振动,书中都进行了详细的分析。我尤其喜欢书中对“共振”现象的讲解,它解释了为什么在某些频率下,系统的振动幅度会急剧增大,以及共振在声学、机械工程中的应用和危害。这让我联想到了许多新闻报道中,因为共振导致桥梁倒塌的案例,更加深刻地理解了共振的威力。书中对“机械波”的讲解,从横波到纵波,再到波的叠加、衍射和干涉,让我看到了波的普遍性和规律性。例如,声音的传播就是一种纵波,而水波则可以同时表现出横波和纵波的特征。我还喜欢书中对“简谐运动”的数学描述,它揭示了许多看似复杂的周期性运动,都可以用简单的数学函数来描述。这本书让我看到了,原来我们习以为常的许多声音、震动,背后都蕴含着如此精妙的物理规律,它们无处不在,塑造着我们的世界。

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这本书的结构设计非常巧妙,它并非孤立地介绍每个知识点,而是注重知识的递进和关联。我之前对“热力学”的概念一直有些畏惧,觉得它充满了各种抽象的公式,但这本书的讲解让我感觉轻松了不少。从温度、热量、内能这些基本概念讲起,到热力学第一定律、第二定律,再到熵,每一个概念都循序渐进。我尤其喜欢书中对“卡诺循环”的介绍,它揭示了热机效率的理论极限,这让我对能源的利用有了更深刻的思考。书中还对“相变”进行了详细的讲解,比如水的蒸发、凝固,以及这些过程中的能量变化。这让我明白了为什么加热水会变成蒸汽,以及为什么制冷需要消耗能量。我还喜欢书中对“热传导”、“热对流”和“热辐射”这三种热量传递方式的详细解释,这让我对日常生活中的保温、制冷等现象有了更清晰的认识。例如,为什么冬天穿多层衣服比穿一件厚衣服更保暖,这背后就是利用了空气作为绝缘层来减缓热传导。这本书让我看到了热力学不仅仅是抽象的理论,它与我们生活的方方面面都息息相关,甚至决定了宇宙的演化方向。

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终于读完了这本《普通物理学》,感觉自己像是经历了一场知识的洗礼。这本书的篇幅确实不小,但每个章节的讲解都力求清晰透彻,从最基础的力学概念,如牛顿运动定律、能量守恒,到更复杂的电磁学,比如库仑定律、麦克斯韦方程组,再到热力学和光学,最后触及一些现代物理的入门内容,几乎涵盖了高中到大学初级的物理知识体系。最让我印象深刻的是作者在讲解过程中,常常会穿插一些经典的物理实验,比如伽利略的斜面实验,或者法拉第的电磁感应实验,这些生动的案例让抽象的物理定律变得鲜活起来。我尤其喜欢书中对“力”的阐述,它不仅仅是一个简单的推拉作用,更是一种改变物体运动状态的根本原因,书中对惯性、加速度以及力的叠加原理的讲解,让我对生活中的各种运动现象有了全新的认识。例如,在理解抛体运动时,书中细致地分析了水平方向和竖直方向的运动如何相互独立又共同作用,这让我恍然大悟,原来我一直习以为常的投掷和跳跃,背后都蕴藏着如此精妙的物理规律。另外,关于能量的部分,书中区分了动能、势能,以及它们之间的转化,还介绍了功和功率的概念,这对于理解机械能的守恒至关重要。我曾经对为什么有些东西会“自动”恢复原状感到困惑,读完这部分,我明白这背后是势能转化为动能,再通过摩擦等阻力转化为热能,最终达到一种新的平衡状态。书中对于热力学的介绍也让我受益匪浅,从温度、热量到熵,每一个概念都循序渐进,特别是对热力学第一定律和第二定律的解释,让我理解了能量的转化和守恒,以及熵增原理在宇宙中的普遍性。这本书确实为我打开了一扇物理学的大门,让我看到了一个有序而精密的宇宙。

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这本书给我的感觉就像是在玩一个大型的拼图游戏,每一个章节都是一块重要的拼图,它们之间相互关联,最终构成了一幅完整的物理世界图景。我之所以这么说,是因为这本书在讲解每一个物理概念时,都非常注重它们之间的联系。例如,在讲完力学之后,它自然而然地过渡到了能量,然后又将能量与热力学联系起来。我印象最深的是关于“万有引力”的讲解,书中不仅仅是介绍了牛顿的万有引力定律,还将其与行星的运动联系起来,解释了为什么行星会围绕太阳公转,以及潮汐现象的成因。这让我意识到,原来我们头顶的星空和我们脚下的土地,都遵循着同样的物理规律。书中对“动量”概念的引入也让我受益匪浅,它解释了动量守恒定律在碰撞问题中的重要性,这对于理解从台球碰撞到粒子碰撞的各种现象都有着重要的意义。我还喜欢书中对“角动量”的讲解,它揭示了旋转物体的运动规律,比如花样滑冰运动员在旋转时身体收缩会加速旋转,这背后的物理原理就与角动量守恒有关。这本书最让我佩服的地方在于,它没有简单地罗列公式,而是通过大量的例子和类比,将复杂的物理原理变得易于理解。例如,在解释相对论的一些基本概念时,虽然没有深入到复杂的数学推导,但通过一些思想实验,比如“光锥”的概念,已经能够让我对时间和空间不再是绝对的概念产生初步的认识。这本书真的让我感觉自己不仅仅是在学习物理,更是在学习一种思考世界的方式。

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坦白说,这本书的深度和广度都超出了我的预期,但它的优点在于,即使是复杂的概念,作者也会尽量用最直观的方式去解释。我尤其喜欢关于“原子和分子”的章节,它将我们带入了微观世界。书中从物质的基本构成讲起,介绍了原子结构,包括质子、中子和电子,以及它们是如何组合成不同的元素的。然后,它进一步探讨了分子是如何形成的,以及分子间的相互作用力。我曾经对化学反应的本质感到好奇,读了这部分内容后,我明白了化学反应其实就是原子和分子重新组合的过程,而电子的得失和共享是这一切的关键。书中还提到了物质的状态,比如固态、液态和气态,以及它们之间的转变,这与我们日常生活中水结冰、水沸腾等现象息息相关。我特别欣赏书中关于“气体动理论”的讲解,它用微观粒子的运动来解释宏观的压强、温度和体积之间的关系,这让我对热力学的微观本质有了更深的体会。此外,书中还简要介绍了量子力学的基本概念,比如波粒二象性、量子叠加和量子纠缠,虽然只是入门级的介绍,但已经足够让我感受到这个微观世界的奇妙与不可思议。读完这部分,我感觉自己像是窥探到了宇宙最深处的奥秘,那些我们肉眼看不见,甚至难以想象的微观粒子,却构成了我们周围的一切。这本书让我对物质世界有了全新的视角,从宏观到微观,都充满了令人惊叹的规律和奥秘。

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这本书最让我惊喜的地方在于,它不仅仅是理论的介绍,更包含了大量的实际应用和生活实例。我之前一直对“光学”这个领域感到有些遥远,但这本书的讲解让我觉得它就在我们身边。从光的直线传播、反射,到透镜成像,书中都给出了详尽的解释。我尤其喜欢书中对“光的衍射和干涉”的讲解,它解释了为什么肥皂泡会有彩色的光泽,以及CD光盘上的彩虹色是如何产生的。这让我意识到,原来这些司空见惯的现象背后,都蕴含着深刻的物理原理。书中还对“激光”的原理进行了介绍,解释了为什么激光的光束能够如此集中和稳定,以及激光在医疗、工业和通信领域的广泛应用。这让我对现代科技的发展有了更深的认识。我还喜欢书中对“人眼成像”的讲解,它解释了眼睛是如何接收光线并形成图像的,以及近视、远视等视觉缺陷的成因。这本书让我看到了,原来物理学不仅仅是实验室里的理论,它更是我们认识和改造世界的重要工具。

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这本书的风格实在是太严谨了,就像一位经验丰富的老师,一丝不苟地为你讲解每一个概念。我之前一直对“波”这个概念有点模糊,总觉得它是一种虚无缥缈的东西,但这本书的讲解让我茅塞顿开。从机械波到电磁波,书中详细介绍了波的产生、传播、反射、折射、干涉和衍射等现象。特别是对光的衍射和干涉的描述,通过图示和数学公式,让我看到了光作为一种波的本质,原来我们看到的许多光学现象,比如肥皂泡上的彩色斑纹,都是光波干涉的结果。更让我吃惊的是,书中还涉及了声音的传播,以及超声波和次声波的应用,这让我意识到声音不仅仅是我们能听到的,它还有很多我们感知不到却极其重要的形式。在学习电磁学部分时,我曾一度被各种公式和定律搞得晕头转向,比如安培定则、楞次定律等等,但是这本书的逻辑性很强,它会先建立起磁场和电流之间的联系,再逐步深入到电磁感应的原理。我印象最深的是关于法拉第电磁感应定律的讲解,书中详细解释了为什么导体在磁场中运动会产生感应电动势,以及这种电动势是如何驱动电流的。这让我对发电机和变压器的工作原理有了更清晰的认识,原来我们日常生活中的电力供应,背后都依赖于这些精妙的物理原理。此外,书中对电磁波谱的介绍也让我大开眼界,从无线电波到伽马射线,它们虽然频率和波长不同,但本质上都是电磁波,只是在能量和应用上有着巨大的差异。这本书就像一个百科全书,让我对我们所处的这个由各种物理现象构成的世界有了更深刻的理解。

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这本书最让我欣喜的地方是,它不仅仅是枯燥的理论堆砌,而是充满了对现实世界现象的解释。我一直对“光的性质”感到好奇,这本书的讲解让我对光的粒子说和波动说有了更深的理解。从光的直线传播、反射、折射,到更复杂的衍射和干涉,书中都给出了详尽的解释。我尤其喜欢书中对“全反射”的讲解,它解释了为什么潜水时看到的物体会变形,以及光纤通信的原理。这让我意识到,原来我们每天都在接触和利用着光的奇妙性质。书中还对“透镜”和“成像”进行了详细的介绍,解释了照相机、显微镜和望远镜的工作原理,这让我对这些日常工具背后蕴含的物理学原理有了更深的认识。我曾经对为什么有些镜子能放大,有些镜子能缩小感到困惑,读完这部分,我明白了这与透镜的曲率和焦距有关。此外,书中对“光谱”的介绍也让我大开眼界,它解释了为什么不同元素会发出不同的光,以及光谱学在天文学和化学分析中的重要应用。这本书让我看到了光不仅仅是让我们看见东西的介质,它本身就蕴含着丰富的物理信息,等待着我们去探索和解读。

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这本书的叙述方式非常有条理,它不会急于跳到复杂的概念,而是从最基础的原理一步步引导读者。我之前一直对“电场”和“磁场”这两个概念感到混淆,总觉得它们是两个独立的概念,但这本书的讲解让我彻底理清了它们之间的关系。从静电荷产生的电场,到运动电荷(电流)产生的磁场,再到变化的磁场如何产生电场(电磁感应),书中一步步地揭示了电和磁的统一性。我尤其喜欢书中关于“电势能”和“电势”的讲解,它将抽象的电场力具象化,让我能够更好地理解电荷在电场中的运动。还记得书中通过水压的类比来解释电压,以及电流的类比来解释水流,这种形象的比喻让我茅塞顿开,原来物理学中的许多抽象概念,都可以找到生活中的对应。另外,对“电容”和“电感”的讲解,也让我对电路中的储能元件有了更深的认识。我曾困惑过为什么有些电路会“缓冲”电流的变化,读完这部分,我明白了电容储存电能,电感储存磁能,它们在电路中起着至关重要的作用。书中还提到了交流电的原理,解释了为什么我们使用的电是交流电,以及其优越性。这本书就像一个细致入微的向导,带领我穿梭于电学的迷宫,最终让我豁然开朗,看到了电磁世界的规律之美。

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这本书的语言风格非常吸引人,它不会用过于专业晦涩的术语,而是尽量用通俗易懂的方式来解释复杂的物理概念。我之前对“相对论”一直抱有一种神秘感,觉得它过于高深,但这本书的讲解让我对它有了初步的认识。从爱因斯坦的狭义相对论,到广义相对论,书中都进行了简要的介绍。我尤其喜欢书中关于“时间膨胀”和“长度收缩”的思想实验,这让我对时间和空间的相对性有了直观的感受。例如,宇航员在高速飞行时,其时间会比地面上的观察者流逝得慢,这并非科幻小说,而是经过验证的物理事实。书中还对“质能方程”E=mc²进行了介绍,解释了质量和能量之间的等价关系,这让我对核能的产生有了更深的理解。我还喜欢书中对“黑洞”和“引力波”的简要介绍,这让我看到了现代物理学的前沿领域,以及人类探索宇宙奥秘的无穷魅力。这本书就像一位引路人,带领我走进了相对论的奇妙世界,虽然只是冰山一角,但已经足以让我感受到宇宙的深邃和精妙。

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